在全球资源紧张,温室效应与环境污染现象愈发加剧的情况下,更加环保的新型制冷剂R1234yf被提出成为现有汽车空调高污染制冷剂的替代品。另一方面,电动汽车具有零排放的特点,正在逐步取代传统燃油车。为了缓解空调系统对电动汽车续航里程的负面影响,采用热泵系统成为较为理想的解决方案之一。较于电加热系统来说,热泵系统能效比远高于1,更加节能环保。本文基于以上背景,主要完成了以下工作:（1）基于焓差试验室搭建R1234yf汽车热泵空调系统的台架试验,探究R1234yf的运行特点。试验结果显示,R1234yf制冷与制热性能与R134a相当,换热能力差距在5%以内;制热模式下,R1234yf具有更好的低温制热性能;由于R1234yf与R134a的物性差距,在相同的压缩机排量和系统中其具有更高的质量流量、更小的压比、更小的焓差;此外,R1234yf具有更高的压缩机功耗,使得在换热量相差不大的同时,能效比较小;另一方面,通过绝热压缩的理论分析,结合试验数据,低压比是R1234yf低排气温度的主要原因,R1234yf排气温度比R134a平均低3%,这意味着可以适当提升压缩机转速来增强其换热性能,同时较低的R1234yf排气温度对压缩机稳定工作有着积极的影响。（2）为了更加深入地探究环境、换热器结构等因素对本套汽车热泵空调系统的影响和其运行特性,本文基于AMESim平台,通过试验结果确立了电动压缩机、热力膨胀阀、电子膨胀阀、换热器等模型,搭建汽车空调系统仿真模型,并根据换热器试验数据对换热器模型的换热量与压降数据进行了标定,同时验证了管路换热与压降对系统的影响,最终系统模型的单体和整体系统的误差在5%以内,符合工程需求。（3）通过仿真分析,在设定制冷与制热两种工况下探究影响热泵工作的因素,得到以下结论:相较于R134a热泵系统,R1234yf系统在低温下的适应能力更强,稳定性更好。环境温度与系统换热能力在制冷工况下呈现反比关系,而制热工况下为正比关系;提升压缩机转速对R1234yf系统影响显著,尤其是压缩机功耗的提升,不利于R1234yf能效比的提升;过冷度每增加5℃,R1234yf系统的制热量上升2.45%,COP就下降0.95%,与之相对的,R134a为2.15%和0.98%,过冷度对R1234yf的影响更大,提升过冷度的同时应当考虑到所需求的冷凝温度及能耗;在制热工况下,随着冷凝器/蒸发器水力直径的减小,换热器的压降增长迅速。由于整体换热面积较小,冷凝器管路的水力直径改变对系统影响相较于蒸发器的来说更小。